HSDPA RF测试学习总结.docx

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HSDPARF测试学习总结

HSDPARF学习小结介绍

目录

1引言3

1.1编写目的3

2HSDPA基本原理及实现机制（熟悉该部分可以跳过）4

2.1TD-SCDMA高速下行主要技术4

2.2TD-SCDMAHSDPA终端实现机制4

2.3联芯科技A2000+与A2000H方案的RF差别7

3HSDPA测试RF7

3.1具体测试项目分析7

9.3.1HS-DSCHthroughputforFixedReferenceChannels7

9.3.2HS-DSCHthroughputforVariableReferenceChannels11

9.3.3ReportingofHS-DSCHChannelQualityIndicator12

9.3.4HS-SCCHDetectionPerformance13

1引言

此文档作为本人学习HSDPA后的小结性文档

1.1编写目的

高速数据业务是第三代移动通信的重要服务，也是运营商的主要收入来源。

TD-SCDMA如果要让用户体验到其优越于2G的服务，必然要提供高速的数据业务。

国产的3G标准TD-SCDMA要在和其它3G标准的竞争中占有一席之地，实现高速数据业务也具有相当重要的意义，人本在阅读相关文档和HSDPA测试协议ETSITS134122后对RF测试的看法及小结

2HSDPA基本原理及实现机制（熟悉该部分可以跳过）

2.1TD-SCDMA高速下行主要技术

TD-SCDMA在3GPPRelease5版本的规范里引入了HSDPA技术。

该技术能够在不改变现有网络结构的情况下提高TD-SCDMA系统下行传输数率，单载波理论值为2.8Mb/s。

HSDPA主要引入了HARQ（混合自动重传）技术、AMC（自适应调制编码）技术、快速调度和高阶调制技术。

　　HARQ（混合自动重传）技术是将FEC（前向纠错）同ARQ相结合的纠错方法，利用FEC技术的纠错能力以提高系统的传输效率，并通过ARQ技术来提高系统传输的可靠性。

发端发送的码不仅能够检错，而且还具有一定的纠错能力。

收端译码器收到码字后，首先检查错误情况，如果可以则自动纠错；如果错误很多，解码失败的话，则保存接收到的数据，并要求发送方重传一定的数据。

这种方式在一定程度上避免了FEC方式需要复杂的译码设备和ARQ方式信息连贯性差的缺点。

　　AMC（自适应调制编码）技术基本原理是网络侧根据信道的实际情况确定当前信道的容量，根据容量来确定合适的调制编码方式，以便最大限度地发送信息，实现较高地传输数率。

而且，针对每一个用户的信道质量变化，AMC都能够提供相应变化的调制编码方案，从而获得较高的传输数率和频谱利用率。

AMC和HARO两者结合起来可以得到很好的效果：

AMC提供粗略的数据速率选择，而HARQ可以根据数据信道条件对数据速率进行较精细的调整。

　　快速调度技术主要是指原来在RNC（RadioNetworkController）中实现的分组调度功能转移到NodeB来实现，从而大幅度的减少数据传输处理时延。

2.2TD-SCDMAHSDPA终端实现机制

为了在TD-SCDMA系统中实现HSDPA功能，引入了一个新的传输信道HS-DSCH（HighSpeed-DownlinkSharedChannel）和三个新的物理信道HS-PDSCH（HighSpeedPhysicalDownlinkSharedChannel）、HS-SCCH（SharedControlChannelforHS-DSCH）、HS-SICH（SharedInformationChannelforHS-DSCH）。

同时引入了MAC—-hs实体，处理MAC（MediumAccessControl）层HS-DSCH的相关功能，包括HARQ协议处理、重排、拆分调度等。

（1）终端侧MAC-hs实体结构如图1所示：

图1　终端侧MAC-hs实体结构

　　其中主要的是HARQ实体和重排实体。

MAC-hs的详细配置信息是通过MAC控制接入节点从RRC（RadioResourceControl）层获得的。

　　HARQ实体负责处理HARQ协议。

在每个TTI（TD-SCDMAHSDPA系统的TTI=5ms）里，终端有一个HARQ进程在运行，负责执行HARQ相关的所有任务，如处理ACK/NACK等。

HSDPA的HARQ采取了最简单的SAW（StopAndWait）机制。

SAW机制虽然实现非常简单，但是由于下一个数据块的传送需要等到上一个数据块的确认消息而使其效率比较低。

为了提高资源利用率，可以根据网络侧的配置，多个HARQ进程同时进行。

这样，当一个HARQ进程处于确认消息等待状态时，另外的HARQ进程可以进行数据的传送。

　　重排实体根据接收到的TSN（传输序列号）对数据块进行排序，并将顺序的数据块依次传送给拆分实体。

当接收到的数据块不连续时就会启动一个定时器（T1），把收到的不连续数据块缓存在重排实体里。

当定时器T1到时，将所有正确接收到的数据块都传送给拆分实体。

　　拆分实体主要是将MAC-hsPDU的头解析后去除，并将可能的末尾填充比特去除，由此得到MAC-dPDU，然后传送到MAC-d实体进行处理。

（2）HS-DSCH、HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-SICH的实现

　　一个终端对应的只有一个HS-DSCH，不同的终端可以通过时分复用或者码分复用来共享HS-DSCH信道。

在HS-DSCH传输信道上每次只传送一个传输块。

CRC的长度固定为24比特，信道编码采用1/3Turbo方式。

HS-DSCH映射的物理信道是HS-PDSCH，扩频因子可以使用SF=1或者SF=16，调制方式可以采用QPSK或者16QAM。

HS-PDSCH功率控制由网络侧根据编码调制方式和HS-SICH上的TPC综合决定。

　　HS-SCCH是一个物理信道，是HSDPA专用的下行控制信道。

它使用的扩频因子为SF=16，调制方式采用QPSK。

HS-SCCH承载着所有HSDPA相关物理层的配置信息和控制信息。

终端根据HS-SCCH的配置信息接收HSDPA的下行数据。

HS-SCCH信道上的配置信息主要包括UE_ID、TFRI、HARQ、HS-SICH上行同步和功控等相关信息。

UE_ID用于表示当前配置信息所属的终端。

TFRI主要包括码道、时隙的分配信息，传输块大小和调制方式信息，分别用于指示终端下一次接收HSDPA数据所使用HS-PDSCH的码道、时隙位置，传输块的大小和调制方式是QPSK还是16QAM。

HARQ相关信息包括HARQ进程信息、新数据指示信息和冗余版本信息。

新数据指示信息表明此次数据是新数据还是重发数据。

当前终端收到HS-SCCH信道信息时刻必须比为HS-PDSCH配置的第一个时隙提前至少3个时隙的时间，并且TD-SCDMA的上、下行导频时隙不在计算之内。

HS-SCCH的初始发射功率由网络侧决定。

HS-SCCH的闭环功率控制由HS-SICH信道上的TPC（传输功率控制）信息控制。

　　HS-SICH是一个物理信道，是TD-SCDMAHSDPA专用的上行控制信道。

它使用的扩频因子为SF=16，调制方式采用QPSK。

HS-SICH信道用于反馈相关上行信息，主要包括CQI（信道质量指示）和ACK/NACK。

为了支持HARQ的反馈信息，终端在接收到HSDPA数据后需要向网络发送ACK或者NACK。

终端将1比特的反馈信息通过重复的方式编码成36比特，以提高反馈信息传送的可靠性。

终端根据测量的结果选择RTBS（推荐传输块大小）和RMF（推荐调制方式）。

RTBS采用R-M编码方式将6比特信息转换成32比特，RMF则采用重复的方式将1比特编码成16比特。

RTBS和RMF的组合就是CQI。

当前终端发送HS-SICH信道信息时刻必须比其对应的HS-PDSCH配置的最后一个时隙滞后至少9个时隙的时间，并且TD-SCDMA的上、下行导频时隙不在计算之内。

HS-SICH的上行开环功控由网络侧配置期望接收功率和终端测量路损得到。

HS-SICH闭环功控由HS-SCCH上的TPC（传输功率控制）信息控制。

HS-SICH初始上行同步根据相关DPCH，以后的上行同步取决于HS-SCCH上的SS控制字。

　　（3）HSDPA数据传送典型过程

　　终端用户需要HSDPA相关服务时，首先发起PDP上下文激活的信令流程。

在此信令过程中，网络侧给终端配置了与HSDPA相关的HS-SCCH、HS-SICH信息。

　　当需要在HS-PDSCH传送HSDPA下行数据时，网络侧根据各个用户的信道条件、各个用户在缓冲区内的剩余数据量、自从上次某个用户服务后所经过的时间以及哪些用户的重传还没有执行等因素选择合适的用户。

网络侧先在HS-SCCH上发送用户标识信息、用来传送数据的HS-PDSCH的配置信息。

　　终端在收到HS-SCCH后，根据上面携带的用户标识来判断此HSDPA数据是否属于自己。

如果属于自己，则根据HS-SCCH所指示的HS-PDSCH的配置情况进行数据接收。

终端根据接收到的数据和测量结果在HS-SICH上向网络反馈结果，用以指示数据传输的是否成功，并且指示网络侧在下一次的数据传输中采用那种CQI。

　　网络侧在收到终端HS-SICH上的信息后，进行后续数据的传输或者当前数据的重传。

用户希望结束HSDPA数据服务时，终端发起PDP上下文去激活的信令流程。

在此信令过程中，网络侧将释放所有的HSDPA相关的配置。

2.3联芯科技A2000+与A2000H方案的RF差别

联芯科技HSDPA方案A2000H的射频是以AD6541、AD6547、AD6546为芯

片组组构成，支持GSM/GSM850/DCS/PCS/EDGE，A2000+产品GSMRF有AD6549，不支持8PSK调制，所以不支持8PSKEDGE，A2000hRF芯片AD6546

支持8PSK调制，支持8PSKEDGE。

A2000H支持HSDPA和A2000+不支持HSDPA的方案的RF芯片组是一样的，DBB芯片升级为AD6905，ABB都一样为AD6857。

A2000H支持QPSK及16QAM调制

3HSDPA测试RF

参考协议文档ETSITS134122就可以发现传统的HSDPA测试项目TDTX部分没有，如频谱，PCDE调制性能的测试都没有，主要是HSDPA，没有HSUPA，主要是下行的功能测试和上行HS-SICH的功能测试，由于HSDPA主要增加了三个新的物理信道HS-PDSCH（HighSpeedPhysicalDownlinkSharedChannel）、HS-SCCH（SharedControlChannelforHS-DSCH）、HS-SICH（SharedInformationChannelforHS-DSCH），HSDPA功能的实现也是有这三个信道配合起来实现，增加的射频测试项目也与这三个信道相关，根据协议列出测试的项目如下：

Performancerequirements（HSDPA）

HS-DSCHthroughputforfixedreferencechannels

Category1,0.5MbpsUEclass

Category4,1.1MbpsUEclass

Category7,1.6MbpsUEclass

Category10,2.2MbpsUEclass

Category13,2.8MbpsUEclass

HS-DSCHthroughputforVariableReferenceChannels

Category1,0.5MbpsUEclass

Category4,1.1MbpsUEclass

Category7,1.6MbpsUEclass

Category10,2.2MbpsUEclass

Category13,2.8MbpsUEclass

ReportingofChannelQualityIndicator

1.4MbpsUEclass：

MaximumBLERformedianreportedCQI10％

HS-SCCHDetectionPerformance

P（Em）0.01

3.1具体测试项目分析

具体章节参照ETSITS134122

9.3.1HS-DSCHthroughputforFixedReferenceChannels

HS-DSCH对于固定配置的数据吞吐量的测试，其实就是终端对正确接收网络下发的BLOCK数据的统计。

该项目的测试是在终端最大接收能力的配置下进行的，配置信息直接通过HS-SCCH下发给UE，UE支持最大下行速率分为：

0.5MbpsUEclassQPSK/1.1MbpsUEclassQAM/1.6MbpsUEclass/2.2MbpsUEclass/2.8MbpsUEclass/

该文档（V7.4.0（2008-04））对TDD的HSDPA的下行只定义的以上的速率。

对ACK/NACK/DTX的编码格式，ACK/NACKBIT重复的次数都做了详细规定，如下表：

对所有RF测试HSDPAsetup过程，TS34108里面也有详细定义如下：

测试参数配置表，这里就用2.2MbpsUE来说明

用了4个SLOT，同时可以支持4个HybridARQ过程，QPSK用了十个码道，每个信占总有用功率的十分之一，16QAM用了12个码道，每个信占总有用功率的12分之一，干扰信号总功率为-60dBm

测试要求如下表

分了8步，传输条件PA3PB3模拟人行走3公里/小时，不同多的径效果，VA30/VA120为在车载中以30公里/小时、120公里/小时的多径效果。

总有用功率比干扰功率的值为10DB15DB两种状态。

测试结果要求UE在HS-PDSCH的接收数据量大于等于左边栏中结果，以接收的ACK数量，及传输BLOCK的大小决定，SS在测试过程中保留他们的值并计算得到。

所有的测试项目对SS在HS-PDSCH上下发的BLOCK中的数据也做了要求，十个之内不容许重复，参考ITU-RO.153Ref[26].

9.3.2HS-DSCHthroughputforVariableReferenceChannels

TD-CDMA同SLOT中有码分，是自干扰系统，UE根据HS-PDSCH的接收状况，通过HS-SICH信道发送ACK/NACK、RTBS（推荐传输块大小）和RMF（推荐调制方式）消息给SS，综合起来形成CQI，可以要求网络增加或减小承载的配置。

网络（NODEB）通过接收到UE的HS-SICH根据内容，及系统内用户状况（其它用户对承载的要求）总体考虑（测试条件情况比较简单），在NSLOT后（N有系统配置）通过HS-SCCH信道通知UE相关UE_ID、TFRI、HARQ、HS-SICH上行同步和功控等相关信息容，UE在下一HS-SCCH周期做相应调整，该项目就是在可变参考信道配置下，对HS-PDSCH吞吐量的测试。

如下测试参数配置表，这里就用2.2MbpsUE来说明

HS-PDSCHModulationandTBS调制和块大小有上次UE在HS-SICH上的CQI确定

4SLOT，NumberofDPCHo=0没有干扰信道，用了10个码道，个占总功率1/10。

干扰信号的功率为-60dBm

CQI为0说明UE建议参数不变

测试要求如下表

有3步，信道模拟发生器分别设置为PA3/PB3/VA30

总有用功率比干扰功率的值为15dB

测试结果要求UE在HS-PDSCH的接收数据量大于等于左边栏中结果，以接收的ACK数量，及传输BLOCK的大小决定，SS在测试过程中保留他们的值并计算得到,要求的R（Throughput）比固定模式下在多径环境复杂条件差别比较大，

可以看出多径环境复杂时，UE上报ACK的数量要明显减少的趋势。

9.3.3ReportingofHS-DSCHChannelQualityIndicator

顾名思义这个测试项目就是UE对SS下发的HS-PDSCH信道质量评估的测试，其实对信道质量的测试，主要靠UE上报的信息，从系统角度考虑，是UE和网络测试都可以互动的评估信道好坏，如闭换控制和内闭换控制，通过BER的判断，来调整上下行的功率。

HSDPA的HS-PDSCH信道质量有UE来完成，通过CQI来决定，如何对UE上报的CQI好坏给出如何评估？

引进了MedianCQI概念，可以理解为期望的CQI值，要比平均CQI好，期望的CQI值定义为在一定的系统条件和传输条件下平均RTBS（0-63）值，RTBS为推荐传输块大小。

从概率的观点就是在一定条件下的出现几率在50%概率的RTBS值。

正如标准的正态分布，以Y轴对称，X=0就是Median值，就是EXPECT值。

所以这个测试项目有着明显的概率的观点。

如下测试参数配置表，这里就用1.6MbpsUE来说明（2.22.8M该版本没有定义判据）

NumberofTS3SLOT

NumberofHSPDSCHcodesperTS每SLOT用了10码道

HSPDSCHi_Ec/Ior每码道平均

HS-PDSCHChannelizationCodes*16码道中的码道号的定义

NumberofDPCHo干扰码道为零

NumberofHARQProcessHARQ的数量

Numberoftransmission一个UE用户

总有用功率比干扰功率的值为1dB及8dB两中情况

测试要求如下表

BLER小于等于10%也就是说BLER大于10%不记数，90%CQI必须在平均RTBS（0-63）+/-2之间。

测试步骤：

1：

建立连接，开始CQI

2：

计算平均RTBS在2000个报告中

3：

分析结果如果1800个报告中的RTBS在

（MedianCQI-x）≤MedianCQI≤（MedianCQI+x）之间，继续测试，否则终止测试，判断FAIL。

4：

ratio（NACK+statDTX/ACK+NACK+statDTX）要小于0.1,statDTX

为DTX状态，其实在真正HSPDSCH数据传输中，DTX占的状态比重较小，ratio（NACK+statDTX/ACK+NACK+statDTX）和BER等效，就是要求BER小于等于10%，

如果UE报告的RTBS满足要求，BER大于10%，结果也是FAIL。

5：

从协议测试要求看，UE上报的RTBS必须在MedianCQI附近，就是（MedianCQI-x）≤MedianCQI≤（MedianCQI+x）中的置信度至少达到90%，就是要求UE上报的RTBS在环境不边的情况下密集度要高。

协议对干扰信号Ioc功率大小没有定义，可以考虑确省-60dBm

只有白噪声，没有多径环境。

9.3.4HS-SCCHDetectionPerformance

HS-SCCH是HSDPA下行控制信道，对不同的UE的信息，UE必需在规定的一定时间内正确接收解析，该项目就是检测UE对HS-SCCH正确接收解析的能力。

具体方法为：

UE已经同步上HS-SCCH，HS-SCCH对待测的UE下发HS-SCCH，检测UE的HS-SICH是否正确相应，如果上行HS-SICH中ACK/NACK的应答区域，显示DTX模式，把这种事情称做Em，Em的概率为P（Em）协议要求小于0.01

如下测试参数配置表

NumberofDPCHo两个干扰码道

HS-SCCHChannelizationCodes*2X4八个码道，4个UE每个占两个

共10个码道，功率平均化。

干扰功率-60dBm

HS-PDSCH参数

测试要求如下表

有2步，多径PA3/VA30

P（Em）协议要求小于0.01